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MATERIALES PARA BASE Y
SUBBASE
CONTENIDO
Bases y subbases granulares
Bases y subbases estabilizadas con aditivos
Estabilización de suelos con cal
Estabilización de suelos con cal y ceniza volante
Estabilización de suelos con cemento
Bases estabilizadas con asfalto
Bases estabilizadas con emulsión asfáltica
Bases estabilizadas con asfalto espumado
Combinación de estabilizantes
Otros tipos de bases
Base permeable
Base de concreto pobre
DEFINICIONES
Base es la capa que se encuentra bajo la capa derodadura de un pavimento asfáltico. Debido a suproximidad con la superficie, debe poseer altaresistencia a la deformación, para soportar las altaspresiones que recibe. Se construye con materialesgranulares procesados o estabilizados y, eventualmente,con algunos materiales marginales.
BASES Y SUBBASES
DEFINICIONES
Subbase es la capa que se encuentra entre la base y lasubrasante en un pavimento asfáltico. Debido a queestá sometida a menores esfuerzos que la base, sucalidad puede ser inferior y generalmente estáconstituida por materiales locales granulares omarginales.
El material que se coloca entre la subrasante y laslosas de un pavimento rígido también se denominasubbase. En este caso, debe permitir el drenaje libre oser altamente resistente a la erosión, con el fin deprevenir el ―bombeo‖. En algunas partes, a esta capala llaman base.
BASES Y SUBBASES
- Compuestos principalmente por agregados pétreos y finos naturales.
- Su resistencia a la deformación está determinada casi exclusivamente
por el rozamiento interno de los agregados, aunque a veces existe una
componente cohesional brindada por los finos plásticos del material
- Modificación de un suelo o un agregado procesado, mediante la
incorporación y mezcla de productos que generan cambios físicos y/o
químicos del suelo aumentando su capacidad portante, haciéndolo menos
sensible a la acción del agua y, eventualmente, elevando su rigidez
- Materiales que no cumplen las especificaciones corrientes para uso vial,
pero que pueden ser usados con éxito, principalmente como resultado
de una experiencia local satisfactoria y un costo reducido
Naturales,
subproductos
industriales y
materiales de
desecho
Marginales
Granulares
(mezclas de
suelo-agregado)
No ligados
Estabilizaciones
con aditivos
Ligados
CLASIFICACIÓN DE MATERIALES PARA BASES Y SUBBASES
BASES Y SUBBASES
BASES Y
SUBBASES
GRANULARES
Los agregados para construcción de bases y subbasesgranulares y, en general, para cualquier capa de unpavimento deben ser caracterizados para:
– Establecer su idoneidad
– Obtener información útil para el diseño estructuraldel pavimento
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
Finalidad de la caracterización
1. Caracterización para establecer su idoneidad de uso
La composición mineralógica de los agregadosdetermina en buena medida sus características físicas yla manera de comportarse como materiales para unacapa de pavimento
Por lo tanto, al seleccionar una fuente de materiales, elconocimiento del tipo de roca y, por lo tanto, deminerales que la componen brinda una excelente pistasobre la conveniencia de los agregados provenientes deella
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
RESUMEN DE PROPIEDADES INGENIERILES DE LAS ROCAS
(SEGÚN CORDON Y BESTE)
1. Caracterización para establecer su idoneidad de uso
El examen petrográfico de las rocas en el microscopio,mediante secciones delgadas, es un método excelentepara determinar el tamaño del grano, su textura y suestado de descomposición
El examen, realizado por un experto, permite calcularlas proporciones de las especies mineralógicas de laroca y, en muchos casos, permite también dilucidar einclusive resolver el problema planteado
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
1. Caracterización para establecer su idoneidad de uso
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
Cuarzo reactivo exhibiendo bandas oscuras
(A) y claras (B) en el mismo grano
Grano de cuarzo no reactivo con un
brillo uniforme
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
1. Caracterización para establecer su idoneidad de uso
Las propiedades químicas de los agregados sonimportantes cuando se van a emplear en pavimentos
En pavimentos asfálticos, la química de los agregadospuede determinar la adherencia entre ellos y el asfalto
En pavimentos rígidos, los agregados que contienenformas reactivas de sílice pueden presentar reaccionesexpansivas con los álcalis contenidos en la pasta delcemento
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
1. Caracterización para establecer su idoneidad de uso
Falla por deficiente adherencia
entre los agregados y el asfalto
Reacción expansiva entre la
sílice del agregado y los álcalis
del cemento
1. Caracterización para establecer su idoneidad de uso
Se han desarrollado muchos ensayos para medir lascaracterísticas físicas de los materiales para construirpavimentos. Estos ensayos, en su mayoría arbitrarios enel sentido de que su utilidad reposa en la correlación desus resultados con el comportamiento en el campo, hansido normalizados con el fin de obtener resultadosreproducibles
Las especificaciones de construcción fijan, de acuerdocon la experiencia local, los límites admisibles de losresultados de estos ensayos, según el uso previsto parael material
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
2. Caracterización para efectos de diseñoestructural del pavimento
Se trata de ensayos para establecer la respuesta delos materiales al esfuerzo y a la deformación
Se emplean para cuantificar módulos y relaciones dePoisson y, para determinados componentes de laestructura del pavimento, medir su resistencia a lafatiga
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
FUENTES DE MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
CANTERA
DEPÓSITO ALUVIAL
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Estabilidad y densidad
La masa de los materiales granulares para capas desubbase y base deberá poseer una adecuada estabilidadpor trabazón mecánica, de manera que soporteadecuadamente los esfuerzos impuestos por las cargasde la construcción y del tránsito automotor
La estabilidad de un material granular depende de ladistribución de los tamaños de las partículas(granulometría), de las formas de las partículas, de ladensidad relativa, de la fricción interna y de la cohesión
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Estabilidad y densidad (continuación)
Un material granular diseñado para máximaestabilidad debe poseer alta fricción interna para resistirla deformación bajo carga
La fricción interna y la subsecuente resistencia alcorte dependen, en gran medida, de la granulometría, dela forma de las partículas y de la densidad, De estosfactores, la distribución de tamaños, en especial laproporción de finos respecto a los gruesos, es el másimportante
Estabilidad y densidad (continuación)
La máxima densidad se suele obtener cuando la distribuciónde tamaños se adapta a la fórmula de Fuller:
p = 100(d/D)0.5
Generalmente, la proporción de finos que permite alcanzarla máxima estabilidad es inferior a la requerida para lograrmáxima estabilidad
La granulometría por escoger debe establecer un balanceentre la facilidad constructiva y la mayor estabilidad posible
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
ESTADOS FÍSICOS DE LAS MEZCLAS DE SUELO - AGREGADO
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
VARIACIÓN DE LA DENSIDAD Y DEL CBR CON LA
CANTIDAD DE FINOS DE UN MATERIAL GRANULAR
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Angularidad del agregado grueso (INV E-227)
A igualdad de distribución de tamaños, un agregado con partículasfragmentadas mecánicamente presenta mayor estabilidad que uno conpartículas redondeadas, debido a la mayor trabazón entre las partículas
Para iguales granulometrías, el material con partículas trituradas dalugar a un mayor coeficiente de permeabilidad, lo que hace que sea másfácil de drenar
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Angularidad del agregado fino (AASHTO T 304 – INVE-239)
Porcentaje de vacíos con aire de las partículas menoresde 2.36 mm, levemente compactadas
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
V= volumen del molde
W=peso de arena en el molde
GA = peso específico arena
Partículas aplanadas y alargadas (INV E-240)
La presencia de partículas aplanadas y alargadas es indeseable, porcuanto ellas tienden a quebrarse durante la construcción y bajo tránsito,modificando la granulometría original del agregado
DETERMINACIÓN DE PARTÍCULAS ALARGADAS Y PLANAS (ASTM D 4791)
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Limpieza
Índice plástico (AASHTO T 89 y T 90 – INV E-125 y E-126)
Representa el rango de humedad en el cual una fracción finase encuentra en estado plástico
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Límite líquido (LL) Límite plástico (LP)
Índice Plástico (IP) = LL - LP
Limpieza
Equivalente de arena (AASHTO T 176 – INV E-133)
El efecto de la plasticidad depende de la proporción dematerial fino presente en la mezcla
La determinación del índice plástico se suelecomplementar con la del equivalente de arena, el cualpermite valorar la cantidad y actividad de la fraccióncoloidal de las partículas finas
El agregado se mezcla con una solución de cloruro decalcio-glicerina-formaldehído y se agita dentro de uncilindro graduado, forzando a las partículas más finas aquedar en suspensión
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Limpieza
Equivalente de arena (AASHTO T 176 – INV E-233)
Luego de un término de reposo, se miden las alturas de arena(HA) y finos (HF) y la relación entre ellas, en porcentaje, es elequivalente de arena
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Limpieza
Valor de azul (EN-933-9 - INV E-235)
Se usa como complemento del equivalente de arena,
cuando el valor de éste no satisface el límite especificado
Caracteriza la actividad de la fracción arcillosa del
agregado fino y su sensibilidad al agua
El valor de azul es la cantidad de azul de metileno que
adsorben 1,000 gramos del material pasante del tamiz de 2
mm, colocados en una solución acuosa
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Limpieza
Valor de azul (EN-933-9 INV E-235)
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
negativo
positivo
Resistencia a la fragmentación
Las partículas del agregado grueso deben ser resistentesa la abrasión y a la degradación mecánica, para prevenirla formación de finos que alteren la granulometríaoriginal durante la compactación y, posteriormente, bajola acción del tránsito automotor
La resistencia a la fragmentación se suele medirmediante cuatro (4) ensayos:
—Desgaste Los Ángeles
—Trituración por impacto
—Trituración por aplastamiento
—10% de finos
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Resistencia a la fragmentación
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Desgaste Los Ángeles (AASHTO T 96 – INV E-218 y 219)
Una muestra del agregado grueso es sometida a atrición e
impacto por unas esferas de acero mientras gira en un cilindro
metálico a 31-33 rpm por 15 minutos, determinándose la fracción
del material ensayado que pasa el tamiz de 1.70 mm (# 12)
Resistencia a la fragmentación
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Valor de trituración por impacto (VTI) (BS 812)
Una muestra del agregado
grueso se somete a 15 golpes
con una masa de 13.6 kg que
cae libremente desde una altura
de 380 mm, determinándose
luego el porcentaje de
partículas que pasa el tamiz de
2.36 mm (# 8), respecto del
peso inicial de la muestra
Resistencia a la fragmentación
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Valor de trituración por aplastamiento (VTA) (BS 812)
Una muestra del agregado grueso (12.5 mm – 9.5 mm) se
somete a una carga de 400 kN y se determina el porcentaje de
partículas que pasa el tamiz de 2.36 mm, respecto del peso
inicial de la muestra
Resistencia a la fragmentación
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
10 % de finos (BS 812 – INV E-224)
Utiliza el mismo equipo que el ensayo VTA
Una muestra del agregado grueso se somete a diferentes
cargas, determinándose en cada caso el porcentaje de
partículas que pasan el tamiz de 2.36 mm (# 8) respecto del
peso inicial de la muestra
La carga necesaria para producir 10% de partículas menores
de 2.36 mm constituye el resultado de la prueba
Durabilidad
Las partículas de los agregados deben ser resistentes acambios mineralógicos y desintegración física a causa de losciclos de humedecimiento y secado impuestos durante laconstrucción y el período de diseño del pavimento
La durabilidad debe ser considerada en el momento deescoger los agregados pétreos. Materiales susceptibles dedegradación por la acción de agentes climáticos durante lavida útil del pavimento, deben ser evitados
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Durabilidad
La durabilidad de los agregados para construcción decapas de pavimentos se acostumbra evaluar mediantedos ensayos:
—Solidez bajo la acción de sulfatos de sodio omagnesio
—Micro - Deval
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Durabilidad
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Solidez bajo la acción de sulfatos (ASTM C 88 – INV E-220)
Fracciones del agregado, de diversos tamaños, se someten a
cinco ciclos de expansión y contracción, consistente cada uno de
ellos en:
—Inmersión durante un lapso de 16 a 18 horas en una
solución de sulfato de sodio o de magnesio
—Secado hasta peso constante a 110º C
Terminado el último ciclo se lavan las fracciones para eliminar
el sulfato que contengan; se secan y se tamizan sobre los tamices
en los cuales se retenían antes del ensayo, determinado las
pérdidas en peso sufridas por cada fracción
Durabilidad
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Solidez bajo la acción de sulfatos (ASTM C 88 INV E-220)
Inmersión del agregado
en la solución
Secado en el horno
Durabilidad
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Solidez bajo la acción de sulfatos (ASTM C 88 INV E-220)
Fracción de agregado
antes del ensayo
Fracción de agregado
luego de 5 ciclos
Durabilidad
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Ensayo Micro-Deval (AASHTO TP 58 – INV E-238)
Una muestra de 1,500 gramos del agregado seco es
sumergida en 2 litros de agua durante 1 hora dentro de un
cilindro de 194 mm de diámetro
Se introducen 5,000 gramos de esferas de acero de 9.5 mm
de diámetro dentro del cilindro y se somete éste a rotación a
100 ± 5 rpm durante 2 horas
Se seca la muestra y se determina la proporción de material
que pasa el tamiz de 1.18 mm (# 16) respecto del peso seco
inicial de la muestra, la cual constituye el resultado del ensayo
Durabilidad
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Ensayo Micro-Deval (AASHTO TP 58 – 9NV E-238)
Durabilidad
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Muestra, esferas y agua dentro
del cilindro
Ensayo Micro-Deval (AASHTO TP 58 – INV E-238)
Máquina de ensayo
Permeabilidad
Las características de permeabilidad de un materialgranular dependen de la granulometría, del tipo de agregado,del tipo de ligante y de la densidad
La permeabilidad disminuye a medida que se incrementa lafracción fina del material
A medida que la granulometría se acerca a la ecuación deFuller, el material tiende a la impermeabilidad
Coeficientes de permeabilidad inferiores a 10-3 cm/s danlugar a materiales de pavimento que, desde el punto de vistapráctico, se consideran impermeables
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
ESCORIA DE ALTO HORNO
Producto no metálico, compuesto principalmente por silicatosy alumino-silicatos de calcio y otras bases, que se obtiene en unalto horno, simultáneamente con la producción del hierro
PROPIEDADES QUÍMICAS
ESCORIA DE ALTO HORNO
PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS TÍPICAS
ESCORIA DE ALTO HORNO
Características
Muchos Departamentos de Carreteras consideran la escoriade alto horno como un agregado pétreo convencional
La escoria puede ser triturada y clasificada para producir unmaterial que satisfaga los requisitos granulométricos de unasubbase o base granular
La escoria tiene propiedades cementantes, pero es frágil yde baja resistencia al impacto y a la abrasión, por lo cual nose suele exigir la ejecución de ensayos de este tipo paravalorar su aptitud de uso como material de pavimento
ESCORIA DE ALTO HORNO
ESPECIFICACIONES DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS PARA LOS MATERIALES GRANULARES DE SUBBASE Y BASE PARA VÍAS
DE TRÁNSITO PESADO
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
ESPECIFICACIONES DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS PARA LOS MATERIALES GRANULARES DE SUBBASE Y BASE PARA VÍAS
DE TRÁNSITO PESADO
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Módulo resiliente
El módulo resiliente es un estimativo del módulo deelasticidad que se basa en determinaciones de esfuerzosy deformaciones bajo cargas rápidas, como las quereciben los materiales del pavimento a través de lasruedas de los vehículos
El módulo resiliente no es una medida de laresistencia del material, por cuanto éste no se lleva arotura en el ensayo, sino que recupera su forma original
Módulo resiliente (determinación en el laboratorio)
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Módulo resiliente
El módulo resiliente de los materialesgranulares es altamente dependiente delestado de esfuerzos al cual se encuentransometidos
Diferente a lo que sucede en lossuelos finos, los materiales granularesexhiben ―endurecimiento por esfuerzos‖,lo que hace que el módulo se incrementecon los esfuerzos totales, debido a quese incrementa la trabazón entre laspartículas individuales del agregado
El módulo resiliente de un materialgranular se ve afectado adversamentepor la presencia de partículas finas
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
MÓDULO RESILIENTE
Valores típicos de K1 y K2 para materiales granulares de base y subbase (MR psi)
Condición
húmeda K1 K2
Seco 6000-10000 0,5-0,7
Húmedo 4000-6000 0,5-0,7
Saturado 2000-4000 0,5-0,7
Seco 6000-8000 0,4-0,6
Húmedo 4000-6000 0,4-0,6
Saturado 1500-4000 0,4-0,6
BASE
SUBBASE
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
MÓDULO RESILIENTE
Primer invariante de tensiones (q) para la base granular
Primer invariante de tensiones (q) para la subbase granular
3000 7500 15000
< 2 20 25 30
2 - 4 10 15 20
4 - 6 5 10 15
> 6 5 5 5
MR de subrasante (psi)
q (psi)
Espesor de
concreto
asfáltico (pg)
< 2 10.0
2 - 4 7.5
> 4 5.0
Espesor de concreto
asfáltico (pg) q (psi)
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
MÓDULO RESILIENTE
El módulo resiliente de las capas granulares (MRg) depende del soportebrindado por la subrasante (MRSR)
MRg = K*MRSR
MRSR (psi) K
3000 3,5-4,8
6000 2,4-2,7
12000 1,8-1,9
20000 1,6-1,8
30000 1,5-1,7
SHELL recomienda la siguiente expresión para determinar el módulode una capa granular (MRi), a partir del espesor de dicha capa (hi) en mmy del módulo de la subyacente (MRi+1)
MRi = 0.2*hi0.45 * MR(i+1)
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
RELACIONES ENTRE LOS MÓDULOS DE LAS CAPAS N Y N+1, PARA DIFERENTES ESPESORES DE SUBBASE Y BASE GRANULAR
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
módulo de la capa n+1 (psi*1000)
CORRELACIÓN ENTRE EL CBR Y EL MÓDULO RESILIENTE
No todas las agencias están familiarizadas con las pruebas paracaracterizar el módulo resiliente. Por ello, es útil considerarcorrelaciones entre los diferentes indicadores de resistencia
Estas correlaciones deben tener un manejo muy cuidadoso, puesson aproximadas y basadas en un número limitado de datos
Para el caso de materiales granulares de base y subbase, una delas correlaciones más conocidas es la desarrollada por Rada yWitczak
Estado de
esfuerzos
(q
MR (psi)
100 740 CBR
30 440 CBR
20 340 CBR
10 250 CBR
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
VALORES TÍPICOS DE MÓDULOS DE ELASTICIDAD DE MATERIALES PARA PAVIMENTOS
Material Rango (Kg/cm2) Típico (Kg/cm2)
Concreto hidráulico 200000-550000 300000
Concreto asfáltico 15000-35000 30000
Base tratada con asfalto 5000-30000 10000
Base tratada con cemento 35000-70000 50000
Concreto pobre 100000-300000 200000
Base granular 1000-3500 2000
Subbase granular 800-2000 1200
Suelo granular 500-1500 1000
Suelo fino 200-500 300
1 Kg/cm2 = 0,1 MPa = 14,3 psi
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Relación de Poisson
Es la relación entre las deformaciones transversalesy longitudinales de un especimen sometido a carga
Los materiales más rígidos presentan menoresrelaciones de Poisson
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
ILUSTRACIÓN DE LA RELACIÓN DE POISSON
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
VALORES TÍPICOS DE LA RELACIÓN DE POISSON (m)
Material Rango Típico
Concreto hidráulico 0,10-0,20 0.15
Concreto asfáltico 0,15-0,45 0.35
Base tratada con asfalto 0,15-0,45 0.35
Base tratada con cemento
Suelo granular 0,10-0,20 0.15
Suelo fino 0,15-0,35 0.25
Concreto pobre 0,10-0,20 0.15
Base y subbase granular 0,30-0,40 0.35
Suelo de subrasante 0,30-0,50 0.40
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Resistencia a la fatiga
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
La falla por fatiga de una capa granular de un pavimento se
produce por acumulación de deformaciones verticales
irrecuperables
El criterio que se adopta consiste en limitar, en función del
número ―N‖ de aplicaciones de carga, la deformación vertical de
compresión (εv) en superficie, mediante leyes de fatiga del tipo
ε v = A*N-B
Ejemplos de leyes de fatiga:
εv = 2.16*10-2*N-0.25 (Universidad de Nottingham)
εv = 1.11*10-2*N-0.23 (CRR - Bélgica)
BASES Y SUBBASES
BASES Y SUBBASES
ESTABILIZADAS CON
ADITIVOS
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
DEFINICIONES
Aditivos
Productos comerciales manufacturados que, cuando seadicionan a un suelo o a una mezcla de suelo – agregadoen cantidades apropiadas, alteran favorablemente desde elpunto de vista del comportamiento ingenieril, algunaspropiedades como la textura, la trabajabilidad, laplasticidad y la resistencia
DEFINICIONES
Estabilización con aditivos
Incorporación de uno o más aditivos a un suelo o un suelo-agregado en la cantidad requerida para que una vez elaborada,extendida y compactada la mezcla, ésta presente las característicasapropiadas para servir como capa de base de un pavimento
Modificación con aditivos
Proceso similar a la estabilización, mediante el cual se buscamejorar alguna propiedad del suelo, pero el diseño de la mezclano se traduce en aumentos significativos de resistencia ydurabilidad. Debido a que se emplean menores cantidades deaditivos, su aplicación se restringe al mejoramiento de subbases ysubrasantes
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
TIPOS DE SUELOS ESTABILIZABLES Y TIPOS DE ADITIVOS
Prácticamente todos los suelos, con excepción de losorgánicos, son susceptibles de estabilizar con aditivoscementantes
Los principales materiales cementantes para uso vialson el cemento, el asfalto, la cal y las cenizas volantes
Otros productos con registro comercial pueden resultaraptos para la estabilización de suelos (aceite sulfonado,enzimas orgánicas, polímeros, etc.)
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
TIPOS DE SUELOS ESTABILIZABLES Y TIPOS DE ADITIVOS (CONT.)
Siempre existe más de un estabilizante aplicable a unsuelo
Con los aditivos factibles para estabilizar undeterminado suelo, se realizan ensayos de laboratorio paraobtener mezclas que cumplan los requisitos ingenierilesmínimos para la construcción de capas de base o subbase
Con los resultados de los diseños y considerando laslimitaciones climáticas, las restricciones de seguridad yambientales y el diseño estructural de las alternativas, serealiza un análisis económico para llegar a la decisión final
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
GUÍA GENERAL PARA LA SELECCIÓN DEL ADITIVO
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
TRIÁNGULO DE GRADACIÓN PARA AYUDA EN LA SELECCIÓN DE UN AGENTE ESTABILIZANTE COMERCIAL (US AIR FORCE)
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
GUÍA PARA LA SELECCIÓN DEL ADITIVO (US AIR FORCE)
Area Suelo Aditivo recomendado Restricciones en LL ó IP
del suelo
Restricciones del %
pasa tamiz 200
Observaciones
asfalto
cemento
cal-cemento-ceniza
1B SW-SM ó Asfalto IP<=10
SP-SM ó Cemento IP<=30
SW-SC ó Cal IP>=12 La cal sola no suele conducir a
estabilizaciones aptas para
capas de base (1)
SP-SC cal-cemento-ceniza IP<=25
1C SM, SC, Asfalto IP<=10 <= 30%
SM SC Cemento IP<=20+(50-PASA200)/4
Cal IP>=12 Ver (1)
cal-cemento-ceniza IP<=25
2A GW, GP Asfalto Solo material bien gradado (2)
Cemento
El material debe tener 45% o
más pasa No. 4 (3)
cal-cemento-ceniza IP<=25
2B GW-GM ó Asfalto IP<=10 Ver (2)
GP-GM ó Cemento Ver (3)
GW-GC ó Cal IP>=12 Ver (1)
GP - GC cal-cemento-ceniza IP<=25
2C GM, GC Asfalto IP<=10 <= 30% Ver (2)
GM - GC Cemento IP<=20+(50-PASA200)/4 Ver (3)
Cal IP>=12 Ver (1)
cal-cemento-ceniza IP<=25
3 CH, CL, Cemento LL<40, IP<20
Suelos orgánicos y muy ácidos
no son estabilizables por
medios convencionales
MH, ML
CL - ML
CH - MH
OL - OH
SW, SP1A
IP <= 25
Cal IP >=12 Ver (1)
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
ESTABILIZACIÓN
DE SUELOS CON
CAL
ESTABILIZACIÓN CON CAL
Tipos de cal
El término cal se refiere al óxido y al hidróxido de calcio
solos o con pequeñas proporciones óxido o hidróxido de
magnesio, obtenidos por la calcinación de rocas calcáreas
adecuadas sin y con posterior hidratación
ESTABILIZACIÓN CON CAL
Tipos de cal
Debido al carácter cáustico de las cales en forma de óxido, se
prefiere apagarlas añadiéndoles cantidades controladas de agua,
que dan lugar a 3 tipos de cales hidratadas:
—Altamente cálcica Ca(OH)2
—Dolomítica monohidratada Ca(OH)2 + MgO
—Dolomítica dihidratada Ca(OH)2 + Mg(OH)2
Tipos de cal
Las cales altamente cálcicas producen menores resistencias
que las que contienen cantidades apreciables de magnesio, pero
presentan menores variaciones entre sí
Las cales dolomíticas, si bien dan mayores resistencias,
disminuyen menos la plasticidad de los suelos
Las cales dolomíticas monohidratadas (donde el magnesio
permanece cono MgO) producen mejores resultados al
estabilizar que las dihidratadas
ESTABILIZACIÓN CON CAL
PROPIEDADES DE CALES COMERCIALES VIVAS E HIDRATADAS
ESTABILIZACIÓN CON CAL
REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
Intercambio catiónico (reacción rápida)
Floculación y aglomeración (reacción rápida)
Reacción puzolánica (reacción lenta)
Carbonatación
ESTABILIZACIÓN CON CAL
REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
Intercambio catiónico
Las partículas de arcilla tienen una elevada cantidad de
superficies con carga negativa que atraen cationes libres y
dipolos de agua
Como resultado, se forma una capa de agua altamente difusa
alrededor de las partículas, separándolas y haciendo que la
arcilla se vuelva débil e inestable
La adición de cal al suelo en cantidad suficiente suministra
un exceso de iones Ca++ que reemplaza los cationes metálicos
más débiles reduciendo el tamaño de la capa de agua difusa y
permitiendo que las partículas de arcilla se aproximen unas a
otras o floculen
ESTABILIZACIÓN CON CAL
REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
ESTABILIZACIÓN CON CAL
REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
Floculación y aglomeración
Se produce un cambio aparente de la textura del suelo, por
cuanto las partículas de arcilla se aglomeran formando otras de
mayor tamaño
Como resultado de ello, se producen mejoras in meditadas en:
—Plasticidad, debido a la reducción de la capa de agua
adsorbida
—Trabajabilidad, debido al cambio de textura de una arcilla
plástica a un material friables del tipo limoso o arenoso
—Aumento de fricción interna entre las partículas
aglomeradas y mayor resistencia al corte
ESTABILIZACIÓN CON CAL
REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
ESTABILIZACIÓN CON CAL
REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
Reacción puzolánica
Si el suelo se compacta, se produce una reacción a largo plazo
entre la cal, el agua y los minerales sílico aluminosos del suelo
fino, formándose complejos compuestos de silicatos y aluminatos
de calcio hidratados que son agentes cementantes que
incrementan la resistencia de la mezcla y su durabilidad
Esta reacción es de carácter lento y varía con el suelo por tratar
y con la temperatura
Se considera que un suelo es reactivo con la cal, si se logran
aumentos de resistencia de cuando menos 50 psi a los 28 días, a
una temperatura de 23º C
ESTABILIZACIÓN CON CAL
REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
ESTABILIZACIÓN CON CAL
REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
Carbonatación
Consiste en la reacción de la cal con el dióxido de carbono
del aire para formar carbonatos de calcio relativamente
insolubles, en lugar de productos cementantes (silicatos y
aluminatos de calcio hidratados)
CaO + CO2 CaCO3
ESTABILIZACIÓN CON CAL
REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
Carbonatación
La carbonatación es una reacción indeseable y debe ser
evitada, por cuanto el carbonato no reacciona con el suelo para
incrementar resistencias o para disminuir plasticidades
Por lo tanto, se debe impedir que el proceso de mezcla sea
muy largo y que la mezcla elaborada quede expuesta al aire
durante largo tiempo antes de ser compactada
ESTABILIZACIÓN CON CAL
PROPIEDADES TÍPICAS DE LOS SUELOS
ESTABILIZADOS CON CAL
Los efectos del tratamiento de un suelo con cal pueden ser
clasificados como inmediatos y a largo plazo
—La modificación inmediata se logra sin necesidad del
curado de la mezcla, es de gran interés durante la etapa
constructiva y se atribuye a las reacciones inmediatas
—La estabilización a largo plazo ocurre durante y después
del curado y es importante desde el punto de vista de la
resistencia y la durabilidad de la mezcla compactada
ESTABILIZACIÓN CON CAL
EFECTOS INMEDIATOS DEL TRATAMIENTO DE
SUELOS FINOS CON CAL
El tratamiento con cal tiene efecto inmediato sobre algunas
propiedades del suelo fino:
—Disminuye la plasticidad
—Aumenta el límite de contracción
—Disminuye la proporción de partículas del tamaño de arcilla
—Mejora la trabajabilidad
—Disminuye la densidad máxima para una determinada energía de
compactación
—Reduce el potencial expansivo del suelo
—Mejora de manera inmediata las propiedades de esfuerzo -
deformación
ESTABILIZACIÓN CON CAL
SUELO FINO ANTES Y DESPUÉS DEL
TRATAMIENTO CON CAL
ESTABILIZACIÓN CON CAL
Tendencia de la influencia de la cal sobre las
propiedades plásticas de los suelos finos
ESTABILIZACIÓN CON CAL
Influencia de la cal sobre el potencial expansivo de
los suelos finos (caso típico)
ESTABILIZACIÓN CON CAL
EFECTOS A LARGO PLAZO DEL TRATAMIENTO
DE SUELOS FINOS CON CAL
El tratamiento con cal tiene efectos a largo plazo sobre las
siguientes propiedades de un suelo fino:
—Resistencia
—Módulo resiliente
—Resistencia a la fatiga
—Durabilidad
ESTABILIZACIÓN CON CAL
EFECTOS A LARGO PLAZO DEL TRATAMIENTO DE
SUELOS FINOS CON CAL
Resistencia
El efecto más obvio de la cal sobre un suelo fino o sobre la
fracción fina de un agregado es la ganancia de resistencia con
el tiempo. La situación se favorece al aumentar la
temperatura
Las propiedades de una mezcla reactiva de suelo- cal van
variando con el curado, debido al desarrollo de productos
cementantes adicionales
No es justificable el uso de ensayos muy elaborados para
evaluar con exactitud propiedades que varían continuamente
ESTABILIZACIÓN CON CAL
EFECTOS A LARGO PLAZO DEL TRATAMIENTO DE
SUELOS FINOS CON CAL
Resistencia
El ensayo de compresión inconfinada (norma ASTM D5102) es
el más empleado para determinar la resistencia de las mezclas
suelo – cal
La resistencia a compresión (RCI) puede ser empleada para
establecer, de manera aproximada, parámetros tales como las
resistencias a tensión y a flexión o el módulo resiliente
La resistencia a tensión se puede estimar de manera
conservativa como el 10% de RCI y la resistencia a flexión,
como el doble de la resistencia a tensión o 20 % de la RCI
ESTABILIZACIÓN CON CAL
Variación típica de la resistencia de mezclas de suelo – cal
en función del período de curado y del contenido de cal
ESTABILIZACIÓN CON CAL
EFECTOS A LARGO PLAZO DEL TRATAMIENTO DE
SUELOS FINOS CON CAL
Módulo resiliente
A la par con los incrementos de resistencia provocados por
la reacción puzolánica, se producen cambios en la relación
esfuerzo - deformación del material, los cuales se traducen
en aumentos del módulo resiliente
Los suelos estabilizados con cal fallan a mayores
esfuerzos desviadores que los no estabilizados y a menores
niveles de deformación
Existen relaciones directas entre la resistencia de las
mezclas de suelo - cal y los módulos resilientes por flexión
ESTABILIZACIÓN CON CAL
Relaciones esfuerzo de compresión - deformación en mezclas
compactadas de suelo cal ensayadas a diferente edad
ESTABILIZACIÓN CON CAL
Relación entre resistencia a compresión y módulo
resiliente para suelos estabilizados con cal (Liddle, 1995)
ESTABILIZACIÓN CON CAL
EFECTOS A LARGO PLAZO DEL TRATAMIENTO DE
SUELOS FINOS CON CAL
Resistencia a la fatiga
Los efectos de ganancia de resistencia a fatiga por flexión
producidos por la reacción puzolánica suelen ser sustanciales
en los suelos reactivos
La relación de esfuerzos (esfuerzo aplicado/resistencia a
flexión) se correlaciona con el número de aplicaciones de
carga hasta la fatiga, por medios experimentales
ESTABILIZACIÓN CON CAL
Curva típica de fatiga de una mezcla de suelo cal
(Thompson y Figueroa – 1989)
ESTABILIZACIÓN CON CAL
EFECTOS A LARGO PLAZO DEL TRATAMIENTO DE
SUELOS FINOS CON CAL
Durabilidad
La humedad afecta adversamente los niveles de resistencia y
rigidez producidos en el suelo por la adición de cal
El efecto que produce la saturación de la mezcla depende del
nivel de resistencia o reacción puzolánica alcanzada antes de
que aquella se produzca
Si la saturación se produce cuando ya ha ocurrido un nivel
significativo de la reacción puzolánica, la pérdida de resistencia
por humedad no suele exceder de 10 %, pero si ocurre antes, la
pérdida puede llegar hasta 40% o más
ESTABILIZACIÓN CON CAL
DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
Los criterios de diseño varían, dependiendo de los objetivos
de la estabilización y de las condiciones deseadas de servicio
Si sólo se pretende una modificación del suelo, basta con
determinar la cantidad de cal necesaria para producir la
modificación deseada (disminución de plasticidad, reducción
del potencial expansivo, etc.)
Si se pretende que la mezcla sea utilizada en aplicaciones
estructurales en el pavimento, se deben satisfacer unos
requisitos mínimos de resistencia de probetas de mezcla
elaboradas y curadas en condiciones establecidas
ESTABILIZACIÓN CON CAL
DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
Aunque la mayoría de las Agencias han adoptado la resistencia
a compresión inconfinada (RCI) como parámetro para diseño de
las mezclas de suelo – cal, no existe un procedimiento universal
para la elaboración, curado y ensayo de las probetas
ESTABILIZACIÓN CON CAL
DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
El procedimiento general de diseño comprende los
siguientes pasos:
1. Determinar la humedad óptima del suelo en el ensayo
Proctor normal (AASHTO T 99 – INV E-141)
ESTABILIZACIÓN CON CAL
DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
2. Estimar el porcentaje probable de cal para estabilizar
el suelo, mediante el método de Eades y Grim (norma
ASTM D 6276)
ESTABILIZACIÓN CON CAL
DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
3. Elaborar mezclas con diferentes porcentajes de cal
(por encima y por debajo del establecido en el paso
anterior) y compactarlas con la humedad óptima, con
la energía del ensayo AASHTO T 99 (INV E-141)
ESTABILIZACIÓN CON CAL
DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
4. Curar las probetas compactadas bajo las condiciones
que tenga establecida la Agencia
ESTABILIZACIÓN CON CAL
ESTABILIZACIÓN CON CAL
DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
5. Romper las probetas por compresión simple a la velocidad
especificada por la Agencia y elegir como porcentaje
adecuado para la construcción de una subbase o base, el que
asegure la resistencia mínima establecida por la Agencia
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CAL, CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Propiedades de esfuerzo deformación
Son esenciales para analizar adecuadamente el
comportamiento estructural de una capa de suelo cal en
un pavimento
Módulo elástico en compresión
E (ksi) = 9.98 + 0.124*f’c (psi)
ESTABILIZACIÓN CON CAL
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CAL, CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Propiedades de esfuerzo deformación
Resistencia a tensión
Es importante en el diseño de pavimento. Se usan 2
procedimientos para evaluar esta resistencia en las
mezclas suelo – cal
—Tracción indirecta
Rti = 0.10*f’c
—Resistencia a flexión (módulo de rotura)
MR = 0.20*f’c
ESTABILIZACIÓN CON CAL
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CAL, CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Resistencia a fatiga
Las curvas de respuesta de fatiga por flexión de mezclas curadas
de suelo cal son análogas a las obtenidas con otros productos
cementantes
ESTABILIZACIÓN CON CAL
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CAL, CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Resistencia a fatiga
Se debe tener en cuenta que las mezclas suelo – cal
ganan resistencia de manera continua con la edad
(reacción puzolánica) y como la resistencia última de la
mezcla es función del período de curado, la relación de
esfuerzos para un determinado esfuerzo aplicado va
disminuyendo, lo que se traduce en un incremento de la
resistencia a la fatiga
ESTABILIZACIÓN CON CAL
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
ESTABILIZACIÓN
DE SUELOS CON
CAL Y CENIZA
VOLANTE
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
La cal sola reacciona con suelos cuyo índice plástico sea
cuando menos de 10. Si el suelo no es suficientemente
reactivo, la cal sólo es efectiva si se combina con una fuente
adicional de sílice y alúmina (puzolana), en presencia de
agua
La puzolana más utilizada es la ceniza volante (fly - ash),
que es el residuo finamente dividido que resulta de la
combustión del carbón mineral en las plantas termoeléctricas
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
SUELOS ADECUADOS PARA LA ESTABILIZACIÓN CON CAL
Y CENIZA
Las estabilizaciones con cal y ceniza han demostrado ser
eficientes y económicas en el mejoramiento de suelos que no
presenten propiedades puzólanicas (materiales granulares)
Dado que dichos suelos tienen una estructura mineral
importante, las resistencias de las mezclas suelo granular - cal -
ceniza son mucho mayores que las de las mezclas de suelo fino
con cal, lo que permite una aplicación estructural más importante
en la construcción vial (bases en vías de tránsito liviano,
subbases, subrasantes mejoradas, rellenos livianos)
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
GRADACIONES TÍPICAS DE AGREGADOS PARA LA
ESTABILIZACIÓN CON CAL Y CENIZA
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
OTROS REQUISITOS TÍPICOS PARA LOS AGREGADOS
EN ESTABILIZACIONES CON CAL Y CENIZA
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
EFECTOS DEL TRATAMIENTO DE UN AGREGADO
PÉTREO CON CAL Y CENIZA
Efecto de la temperatura y tiempo de curado sobre la
resistencia a compresión
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
EFECTOS DEL TRATAMIENTO DE UN AGREGADO
PÉTREO CON CAL Y CENIZA
Resistencia a compresión y flexión
Mezclas adecuadamente diseñadas pueden presentar
resistencias entre 500 y 1,000 psi luego de 7 días de curado a
38º C y valores superiores a 1,500 luego de un año de servicio
La relación entre las resistencias flexión y compresión sigue
las leyes típicas de las mezclas con estabilizantes hidráulicos.
En general se encuentran entre 0.15 y 0.25, considerándose 0.20
como un promedio aceptable
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
Relación entre las resistencia a compresión y flexión en la
estabilización de un agregado con cal y ceniza
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
Efecto de la cal y la cal + ceniza sobre la resistencia a
compresión inconfinada de un suelo cohesivo
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
EFECTOS DEL TRATAMIENTO DE UN AGREGADO
PÉTREO CON CAL Y CENIZA
Cicatrización autógena
Un beneficio característico de las mezclas suelo – cal –
ceniza es su capacidad de re-cementarse a través de las
grietas, por un mecanismo auto regenerativo
Debido a ello, estas mezclas son menos susceptibles al
deterioro bajo carga repetida y más resistentes a los efectos
ambientales, que las mezclas que no poseen esta propiedad
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
Efecto de la fractura y el remoldeo sobre la resistencia de
mezclas de agregado - cal - ceniza
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
DISEÑO DE MEZCLAS SUELO - CAL - CENIZA
La FHWA recomienda el siguiente procedimiento de
laboratorio para determinar las proporciones de la mezcla:
1. Mezclar los agregados con 5 proporciones diferentes de
ceniza, entre 10 % y 20 % , añadir una cantidad estimada
de humedad óptima y determinar la densidad de las
cinco muestras luego de compactarlas con la energía del
ensayo AASHTO T 180 (INV E-142)
2. Dibujar una curva contenido de ceniza vs densidad e
identificar el valor pico de densidad
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
DISEÑO DE MEZCLAS SUELO - CAL - CENIZA
3. Elegir un contenido de matriz cuando menos 2% por
encima del que dio lugar a la máxima densidad y realizar
un ensayo de compactación AASHTO T180 (INV E-142)
para esa mezcla, determinando la humedad óptima y la
densidad máxima
4. Realizar 5 combinaciones suelo - ceniza - cal que den lugar
al contenido de matriz elegido en el punto anterior. Las
cantidades de cal se deben elegir de manera que la relación
cal : ceniza esté entre 1:3 y 1:4 (se han encontrado mezclas
satisfactorias con relaciones entre 1:2 y 1:7)
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
DISEÑO DE MEZCLAS SUELO - CAL – CENIZA
5. Para cada una de las combinaciones, compactar 6 probetas
con la energía antes citada y la humedad óptima y curarlas
en ambiente húmedo a 38 ºC durante 7 días. Tres de las
probetas se destinarán al ensayo de compresión
inconfinada y 3 al de durabilidad
6. Romper las probetas destinadas al ensayo de compresión y
dibujar una curva que relacione la resistencia con el
porcentaje de cal añadido. Se consideran aceptables para la
construcción de capas de base, valores de resistencia de
cuando menos 2,760 kPa (400 psi)
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
DISEÑO DE MEZCLAS SUELO - CAL - CENIZA
7. En relación con el ensayo de durabilidad, se realizan 12
ciclos de congelamiento y deshielo (ASTM D560),
considerándose apropiado un contenido de cal que genere
pérdidas no mayores de 10 %. Para zonas no expuestas a un
ambiente muy severo, la FHWA recomienda aplicar la
práctica local
8. Se elige la mezcla más económica que cumpla los dos
requisitos y, para compensar pérdidas, se recomienda
incorporar 0.5% adicional de cal en la obra
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
DISEÑO DE MEZCLAS SUELO - CAL - CENIZA
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CAL Y CENIZA, CON FINES DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS
Módulo elástico
El módulo elástico de las mezclas agregado – cal – ceniza
depende de factores tales como la dureza y la gradación del
agregado, el grado de compactación y las características del
curado de la mezcla. Los valores típicos para diseño se
encuentran entre 0.5*106 y 2.5*106 psi (3,400 – 17,200 MPa)
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
Relación de Poisson
Su valor es el orden de 0.08 para niveles de esfuerzo
inferiores al 60 % del esfuerzo último, aumentando hasta 0.3
para la carga de falla
Para la mayoría de los cálculos de diseño y evaluación se
pueden tomar valores de 0.10 a 0.15, sin que se cometan
errores apreciables
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CAL Y CENIZA, CON FINES DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
Fatiga
Como en todos los materiales de pavimentos, las mezclas
agregado – cal – ceniza fallan bajo carga repetida con niveles de
esfuerzo inferiores al requerido para fallar con una sola
aplicación
Sin embargo, debido a la cicatrización autógena, estas mezclas
resultan menos susceptibles a la fatiga que otros materiales
A menos que la fatiga ocurra durante los primeros días de
carga, la fatiga no suele ser un factor determinante en el
comportamiento de la mezcla
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CAL Y CENIZA, CON FINES DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS
BASES ESTABILIZADAS CON
CAL – CENIZA VOLANTE
Relación entre los niveles de esfuerzo y el número ciclos hasta la fractura para una mezcla típica de agregado – cal - ceniza
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
ESTABILIZACIÓN DE
SUELOS CON
CEMENTO
DEFINICIONES
Suelo modificado con cemento
Suelo o agregado tratado con una cantidad relativamente baja decemento, para corregirle alguna propiedad indeseable como laplasticidad o la susceptibilidad a cambios volumétricos. Se usancontenidos de cemento significativamente menores que en lasmezclas de suelo cemento
Suelo cemento
Material endurecido obtenido por el curado de una mezclaíntima de suelo pulverizado, cemento Portland y agua. Sucontenido de cemento es suficiente para superar las pruebas dedurabilidad
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO
DISEÑO DE LAS MEZCLAS
Las estabilizaciones con ligantes hidráulicos(cemento, cal y mezclas de ellos con cenizas volantes)se diseñan con criterios de resistencia a la compresión yde durabilidad
ENSAYOS USADOS EN COLOMBIA PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO
CONTENIDOS PROBABLES DE CEMENTO PARA CAPAS DE BASE ESTABILIZADAS
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO
ENSAYO DE DENSIDAD PROCTOR NORMAL PARA DETERMINAR LA HUMEDAD ÓPTIMA
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO
PREPARACIÓN DE PROBETAS CON DIFERENTES PORCENTAJES DE CEMENTO PARA ENSAYOS DE
COMPRESIÓN Y DURABILIDAD
Compactación de probetas
con la humedad óptimaCurado de las probetas
en cámara húmeda
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO
ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE A LOS SIETE DÍAS DE CURADO
Inmersión en agua 5 horas Rotura por compresión
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO
DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE CEMENTO PARA OBTENER LA RESISTENCIA ESPECIFICADA
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO
ENSAYO DE HUMEDECIMIENTO Y SECADO
Se realizan doce ciclos de durabilidad, consistente cada uno de ellos en:
1. Inmersión en
agua 5 horas
2. Secado en horno a
72º C por 42 horas
3. Reposo 1 hora y
cepillado general
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO
ENSAYO DE HUMEDECIMIENTO Y SECADO
Se secan las probetas, se pesan y se calculan las pérdidas de peso
de cada una
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO
DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE CEMENTO PARA LAS MÁXIMAS PÉRDIDAS DE PESO
ESPECIFICADAS
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO
CRITERIOS DE DISEÑO DE MEZCLAS PARA BASES ESTABILIZADAS CON LIGANTES HIDRÁULICOS
RESISTENCIA MÍNIMA A 7 DÍAS PARA ESTABILIZACIÓN CON
CEMENTO Y A 28 DÍAS PARA ESTABILIZACIONES CON CAL, CAL-CENIZA Y CEMENTO - CAL - CENIZA
REQUERIMIENTOS DE DURABILIDAD (PÉRDIDAS MÁXIMAS
ADMISIBLES LUEGO DE 12 CICLOS DE HUMEDECIMIENTO Y SECADO)
Capa INVIAS US AIR FORCE
Base 450 psi 750 psi
Subbase - 250 psi
Tipo de suelo INVIAS US AIR FORCE
Granular IP<=10 14% 11%
Granular IP>10 10% 8%
Limos 10% 8%
Arcillas 7% 6%
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO
EVOLUCION DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE LAS
MEZCLAS DE SUELO CEMENTO CON EL TIEMPO
EVOLUCION DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE LAS MEZCLAS DE SUELO CEMENTO CON EL TIEMPO
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO
tba
tftf cc
*)28()( ''
t = tiempo en días
a, b = coeficientes experimentales
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES
DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
1. Módulo elástico de las mezclas de suelo cemento
En general, el comportamiento esfuerzo - deformaciónde los suelos estabilizados con cemento es no lineal ydependiente del esfuerzo
Sin embargo, para muchos suelos y niveles deestabilización, y dentro de rangos limitados, se puedeasumir que el material es linealmente elástico bajo cargarepetida
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS
1. Módulo elástico de las mezclas de suelo cemento
El módulo suele variar entre 35,000 kg/cm2 y 70,000kg/cm2, dependiendo del tipo de suelo, del nivel deltratamiento, del tiempo de curado, del contenido de agua yde las condiciones de ensayo.
Los suelos finos estabilizados presentan valores máspróximos al límite inferior del rango, en tanto que losgranulares estabilizados exhiben los valores más altos
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS
1. Módulo elástico de las mezclas de suelo cemento
Fórmula de Lim & Zollinger (válida para resistencias acompresión entre 200 y 2,000 libras/pg2)
E(t) = módulo de elasticidad en psi, en el tiempo t
w = densidad de la mezcla compactada en libras/pie3
f’c(t) = resistencia a compresión en psi, en el tiempo t
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO
75.0'5.1 )(**38.4)( tfwtE c
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES
DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
1. Módulo elástico de las mezclas de suelo cemento
Fórmula de Illinois DOT
E (ksi) = 500 + f’c
f’c = resistencia a compresión (libras/pg2)
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS
2. Comportamiento a la fatiga
Las curvas de fatiga de las mezclas de suelo cemento sedescriben generalmente mediante ecuaciones de relación deesfuerzos (relación entre el esfuerzo aplicado y la resistenciaúltima a la flexión de la mezcla)
RE = a + b*log N
RE = relación de esfuerzos N = número de ciclos de carga hasta la fatiga a,b = coeficientes experimentales
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES DE DISEÑO
DE PAVIMENTOS
2. Comportamiento a la fatiga (cont.)
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES DE DISEÑO
DE PAVIMENTOS
2. Comportamiento a la fatiga (cont.)
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
BASES
ESTABILIZADAS
CON ASFALTO
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
Productos asfálticos adecuados para la estabilización
La estabilización de suelos es un proceso que se realiza
a temperatura ambiente, lo que exige el uso de un asfalto
que, bajo tal condición, presente una consistencia
apropiada para la mezcla con el suelo
Esta característica se logra con 2 productos asfálticos:
—Emulsión asfáltica
—Asfalto espumado
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
Dispersión homogénea de pequeños glóbulos de cemento
asfáltico cubiertos por un emulsificante, dentro de una fase
continua acuosa
El emulsificante es un producto que disminuye la tensión
entre el asfalto y el agua, permitiendo que el asfalto se
mantenga disperso en el agua en forma de pequeños glóbulos
Las moléculas del emulsificante tienen un extremo de
naturaleza orgánica que es afín con el asfalto y otro cargado
eléctricamente que manifiesta afinidad por el agua. Si esta
carga es negativa, la emulsión es aniónica, mientras que si es
positiva, la emulsión se denomina catiónica
EMULSIÓN ASFÁLTICA
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
Las emulsiones catiónicas exhiben un comportamiento
satisfactorio frente a la mayoría de los agregados pétreos,
motivo por el cual son las más utilizadas
El tipo y cantidad del agente emulsificante determinan en
gran medida la velocidad con la cual se produce la rotura de
la emulsión (separación de las dos fases)
Existen emulsiones de rotura rápida (RR), de rotura media
(RM) y de rotura lenta (RL)
Las emulsiones apropiadas para la estabilización de suelos
son las de rotura lenta
EMULSIÓN ASFÁLTICA
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
ASFALTO ESPUMADO
El asfalto espumado se forma por la inyección de una
pequeña cantidad de agua fría ( del orden de 2% del peso del
asfalto) y aire comprimido a una masa de cemento asfáltico
caliente
Al entrar el agua en contacto con el asfalto caliente se
convierte en vapor, el cual queda atrapado dentro de diminutas
burbujas de asfalto, formándose una espuma de gran volumen
Después de algunos segundos, la espuma se enfría y el vapor
en las burbujas se condensa causando el colapso y la
desintegración de la espuma. Entonces, el cemento asfáltico
recupera tanto su volumen inicial como sus propiedades
reológicas originales
CARACTERIZACIÓN DEL ASFALTO ESPUMADO
El asfalto espumado se caracteriza mediante 2 parámetros
empíricos:
—Relación de expansión: Relación entre el volumen
máximo del asfalto en su estado espumado y el
volumen del asfalto una vez que la espuma ha
colapsado completamente
—Vida media: Es el tiempo requerido (en segundos)
para que la espuma baje hasta la mitad del volumen
máximo alcanzado
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
CARACTERIZACIÓN DEL ASFALTO ESPUMADO
Una Relación de Expansión alta permite esperar una menor
viscosidad del cemento asfáltico y, por lo tanto, una mejor
dispersión en el suelo o material pétreo con el cual se mezcla
Una Vida Media prolongada, implica un mayor tiempo
disponible para la realización de la mezcla con el suelo o
agregado, mientras el cemento asfáltico aun permanece en
forma de espuma.
Se considera que el mejor espumado es aquel que optimiza
tanto la Relación de Expansión como la Vida Media
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
Optimización de la Relación de Expansión y de la Vida
Media de un asfalto espumado
CARACTERIZACIÓN DEL ASFALTO ESPUMADO
La Relación de Expansión y la Vida Media se encuentran
muy influenciadas tanto por la cantidad de agua inyectada,
como por la temperatura del asfalto durante el proceso de
espumado
A mayores temperaturas de espumado y mayor cantidad
de agua se incrementa la Relación de Expansión pero se
reduce la Vida Media
Las Especificaciones del INVÍAS exigen:
—Relación de Expansión ≥ 10
—Vida Media ≥ 10 segundos
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
Influencia de la temperatura y del contenido de agua
sobre la Relación de Expansión y sobre la Vida Media
de un asfalto espumado
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
MECANISMOS DE LA ESTABILIZACIÓN CON ASFALTO
Suelos de grano fino
El mecanismo básico envuelto en la estabilización de
estos suelos con asfalto es el de impermeabilización
Como el suelo posee cohesión, la función del asfalto
es formar una membrana que impide la penetración del
agua, previniendo cambios de volumen del suelo y
reducciones en su resistencia y su módulo de
elasticidad
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
MECANISMOS DE LA ESTABILIZACIÓN CON ASFALTO
Materiales granulares
En la estabilización de materiales granulares donde ya existe
aporte friccional, el asfalto involucra dos mecanismos:
—Impermeabilización: Crea una membrana que previene
o dificulta la entrada del agua, reduciendo la tendencia del
material a perder resistencia y módulo en presencia de
agua
—Adhesión: Brinda al agregado la cohesión de la cual
carece, aumentando la resistencia al corte y a la flexión,
así como el módulo elástico
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
FACTORES QUE AFECTAN EL RESULTADO DE UNA
ESTABILIZACIÓN CON ASFALTO
Algunos de estos factores coinciden con aquellos que afectan
otros tipos de estabilizaciones: (1) tipo de estabilizante, (2) tipo y
gradación del suelo, (3) densidad de la mezcla compactada y (4)
curado y/o condiciones de envejecimiento de la mezcla
Otros factores, por el contrario, son típicos de este tipo de
estabilizaciones, debido al carácter termo-viscoelástico del asfalto:
—Temperatura de ejecución de los ensayos
—Velocidad de aplicación de las cargas en los ensayos
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN
ASFÁLTICA
SUELOS ADECUADOS PARA ESTABILIZAR
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
Suelos de grano fino
La posibilidad de estabilizar suelos de grano fino con asfalto
depende de su plasticidad y de la cantidad de material que
pasa el tamiz # 200
Un exceso de partículas finas se traduce en una superficie
específica muy grande, que exigiría una proporción
considerable de asfalto para cubrir la superficie de todas las
partículas
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
Suelos de grano fino
SUELOS ADECUADOS PARA ESTABILIZAR
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
Materiales granulares
SUELOS ADECUADOS PARA ESTABILIZAR
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
REQUISITOS DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS PARA
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LAS MEZCLAS
Los métodos de diseño de mezclas con emulsionesasfálticas utilizan la durabilidad como criterio decomportamiento de la mezcla después de compactada ycurada
La mayoría de los métodos incluyen la determinación dela pérdida de capacidad resistente de la mezcla después deun período de inmersión en agua, comparando la resistencialuego de inmersión con la resistencia inicial
Existen muchos métodos para el diseño de mezclas conemulsiones asfálticas
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LAS MEZCLAS
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
Esquema del ensayo de extrusión sobre probetas de suelo – emulsión (norma INV E-812)
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DE INMERSIÓN – COMPRESIÓN
1. Determinación de la humedad óptima de compactación
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DE INMERSIÓN - COMPRESIÓN
2. Determinación del contenido óptimo teórico de ligante
— Fórmula Duriez
mmdemenorespartículasf
mmymmentrepartículass
mmymmentrepartículasS
mmymmentrepartículasg
mmdemayorespartículasG
fsSgG
específicaSuperficie
riquezademóduloK
residualasfaltodeL
08.0%
315.008.0%
5315.0%
105%
10%
100/)1351230.233.017.0(
)5.35.2(
%%
5 KL
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DE INMERSIÓN – COMPRESIÓN
3. Elaboración de mezclas
Se elaboran mezclas con diferentes cantidades deemulsión, correspondientes a porcentajes de ligante porencima y debajo del óptimo teórico, manteniendo elcontenido óptimo de fluidos de compactación
4. Compactación de probetas
Se compactan probetas de 10 cm por 10 cm de alturamediante compresión creciente hasta alcanzar 210kg/cm2, manteniendo esta presión durante 2 minutos(compactar seis probetas para cada contenido deligante)
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DE INMERSIÓN – COMPRESIÓN
5. Curado de las probetas
Desmoldado de las probetas y curado al aire durante7 días a 25º C
Separar cada juego de 6 probetas en 2 grupos para elresto del curado:
— Uno de los grupos se mantiene otros 7 días alaire a 25º C
— El otro grupo se sumerge en agua a 25º C por 7días
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DE INMERSIÓN – COMPRESIÓN
6. Ensayo de compresión
Al término del período de curado, se determina ladensidad de las probetas y se rompen por compresiónsimple, promediando las resistencias para cadaporcentaje de ligante (por aparte las curadas en seco ylas curadas en húmedo)
7. Determinación del contenido óptimo de emulsión
Se dibujan gráficas de resistencia seca, resistenciahúmeda y resistencia conservada y elegir el porcentajeóptimo de emulsión, de acuerdo con el criterio dediseño
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
Representación gráfica de los resultados de un ensayo de
inmersión - compresión
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico
Se trata de materiales muy variables y difíciles de modelar, debido aque su rigidez varía con el período de curado, la temperatura y eltiempo de aplicación de la carga
Fórmula de Finn para determinar el módulo dinámico de mezclastratadas con emulsión asfáltica, a 25° C
13.1)(015.0)(46.240.0)10ln( 3 PSFMR m
m = densidad de la mezcla, lb/pie3
SF = proporción de arena, en peso (retenido entre tamices # 4 y # 200)
P = penetración del asfalto base, 0.1 mm
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico
CHEVRON desarrolló 3 tipos de mezclas con emulsión asfáltica:
—Tipo I: elaborada en planta con agregados procesados y conpropiedades similares a las de un concreto asfáltico
— Tipo II: elaborada con agregados clasificados
—Tipo III: elaborada con arenas o limos arenosos
Se determinaron los valores de sus módulos en el rango de 23º C a38º C (73 a 100º F), luego de curado total y se compararon con los demezclas de base de concreto asfáltico elaboradas con cementosasfálticos AC – 40 y AC – 5, encontrándose alta coincidencia
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
Variación del stiffness con la temperatura, para 3 tipos de
mezclas con asfalto emulsificado en condición curada
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
En las mezclas con emulsión asfáltica es muy importante teneren cuenta los efectos del curado en el módulo dinámico
Et = Ef - (Ef - Ei)*RFt
Et = módulo a la temperatura T y tiempo de curado t
Ef = módulo a la temperatura T para la mezcla totalmente curada
Ei = módulo a la temperatura T para la mezcla en estado nocurado (inicial)
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico
RFt = factor de reducción que tiene en cuenta la cantidad decurado alcanzada en el tiempo t
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico
Módulo dinámico
Para superar las reducidas velocidades de curado de lasestabilizaciones con emulsión, se acostumbra añadir bajasproporciones de cemento (1% - 3%) que incrementan elmódulo de la mezcla hasta en 200%, según la emulsiónutilizada
El módulo dinámico de las capas estabilizadas conemulsión asfáltica tiende a reducirse con el tiempo, acausa de la fatiga por la aplicación de las cargas deltránsito
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
VALORES TÍPICOS DE MÓDULOS DINÁMICOS PARA CAPAS ESTABILIZADAS CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
El comportamiento a fatiga de las estabilizaciones con emulsiónasfáltica es similar al de las mezclas bituminosas en caliente
Nf = Ket-c
Nf = número de aplicaciones de carga hasta la falla para unadeformación inicial de tensión, et
K, c = nonstantes de regresión obtenidas del análisis de los datosde la prueba de fatiga
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Comportamiento a la fatiga
El stiffness de la mezcla tiene una considerable incidencia enel resultado de la prueba de fatiga
Para una determinada mezcla e iguales condiciones detemperatura y frecuencia de aplicación de carga, la curva defatiga varía según el criterio que se elija para considerar la falla(reducción de módulo, cantidad de agrietamiento)
Los resultados de fatiga en el laboratorio conducen a unaestimación muy conservativa de una mezcla bituminosa, por locual se deben aplicar factores de desplazamiento
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Comportamiento a la fatiga
Criterio de fatiga para mezclas elaboradas con emulsiones asfálticas (CHEVRON)
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
BASES
ESTABILIZADAS CON
ASFALTO ESPUMADO
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
SUELOS ADECUADOS PARA ESTABILIZAR CON ASFALTO
ESPUMADO
Granulometría
Ackeroyd & Hicks establecieron 3 zonas en la gráfica de
granulometría, fijando la conveniencia de los suelos para ser
estabilizados con asfalto espumado:
—Zona A: el material es adecuado para estabilización en vías
de tránsito pesado
—Zona B: el material es apropiado para estabilización en
vías de tránsito liviano, pero su comportamiento puede ser
mejorado con la adición de fracciones gruesas
—Zona C: el material es deficiente en finos y no responde
bien al tratamiento, por lo que no es adecuado para estabilizar
Envolventes de gradación sugeridas para mezclas con asfalto
espumado (Ackeroyd & Hicks)
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
SUELOS ADECUADOS PARA ESTABILIZAR CON ASFALTO
ESPUMADO
Plasticidad
Las mezclas con asfalto espumado admiten una cantidad
limitada de finos plásticos, aconsejándose que su IP no sea
mayor de 6
Si se excede este valor, resulta recomendable un tratamiento
previo con cal o cemento
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
1. Optimización de las propiedades del asfalto espumado
Consiste en determinar, en una planta portátil de
laboratorio, el porcentaje de agua que optimiza
las propiedades de espumado del asfalto, de
manera de asegurar los valores de ―Expansión‖ y
―Vida Media‖ exigidos por las especificaciones
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Planta de laboratorio WLB 10 para espumar asfalto
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Determinación del contenido de agua para optimizar el espumado
DISEÑO DE LA MEZCLA
2. Determinación del contenido óptimo de humedad
Se requiere agua para espumar el asfalto, para ablandar
el material, romper los grumos que puedan existir y
para permitir una mejor dispersión del asfalto durante
las operaciones de mezclado y de compactación en el
laboratorio y en el campo
Insuficiente agua reduce la trabajabilidad de la mezcla
dando como resultado una mala dispersión del ligante,
en tanto que su exceso alarga el tiempo de curado,
reduce el cubrimiento de los agregados así como la
densidad y resistencia de la mezcla compactada
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
2. Determinación del contenido óptimo de humedad (cont.)
De acuerdo con investigaciones de Mobil Oil, el
contenido óptimo de humedad para la mezcla y
compactación tiene lugar en un rango entre el 70 % y el
80% de la humedad óptima del Proctor Modificado de
los agregados
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
3. Elaboración de mezclas de ensayo
Se elaboran mezclas con 5 porcentajes diferentes de
asfalto y la cantidad óptima de fluidos de compactación
Los porcentajes de asfalto se escogen en función de
tipo de suelo que se va a estabilizar
Si el material contiene partículas arcillosas, se le debe
adicionar cal o cemento (las normas INVÍAS lo exigen
cuando el producto IP*pasa tamiz # 200 > 72)
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
Rangos típicos de contenido de asfalto en mezclas con asfalto espumado
(adaptado de Bowering & Martin – 1976)
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Elaboración de una mezcla de ensayo
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
4. Compactación de probetas de ensayo
Con cada una de las mezclas se elaboran seis probetas
Marshall, compactándolas con 75 golpes por cara
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
5. Curado de las probetas
Debido a la presencia de agua que es necesario
eliminar, las mezclas con asfalto espumado desarrollan
su resistencia total con el tiempo, pero requieren
períodos de curado menores que en el caso de las
estabilizaciones con emulsión asfáltica
Las condiciones de curado de las probetas compactadas
afectan severamente la resistencia final de las mezclas
con asfalto espumado, por lo que conviene simular en
el laboratorio un procedimiento reproducible en la obra
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
5. Curado de las probetas
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Probetas curadas
El asfalto se adhiere a la fracción fina creando un mortero
que liga las partículas de mayor tamaño, pero no las cubre
Sección transversal de
una probeta curada
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Diversos procedimientos propuestos para el curado de
mezclas compactadas con asfalto espumado
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
6. Medida de dimensiones y pesos de las probetas
Se miden las dimensiones de todas las probetas y se
determina su peso específico, descartando aquellas
cuyo valor difiera en más de 30 kg/cm2 del valor
medio del grupo al cual pertenecen
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
7. Ensayo de tracción indirecta
Las probetas elaboradas con un determinado contenido de
asfalto se separan en dos grupos:
— Las probetas de un grupo se fallan por tracción
indirecta con una velocidad de deformación de 50.8
mm/minuto
— Las probetas del otro grupo se colocan en un
desecador de vacío donde se cubren con agua a 25º C
y se aplica vacío de 50 mm de mercurio por una hora,
fallándose posteriormente como las del primer grupo
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Ensayo de tracción indirecta
DL
PRTI
2
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
Se elaboran gráficas que muestren la evolución de las resistencias
de los 2 grupos de probetas con el contenido de asfalto y se escoge
como óptimo un porcentaje de ligante que satisfaga los criterios de
diseño de la mezcla
Ejemplo
(Criterios de diseño del Artículo 461 Especificaciones INVÍAS)
Resistencia de probetas curadas en seco ≥ 2.5 kg/cm2 (250 kPa)
Resistencia tras curado húmedo ≥ 50 %
El porcentaje óptimo de asfalto es aquel que cumpliendo las 2
exigencias, dé lugar a la mayor resistencia tras curado húmedo
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Representación gráfica de los resultados de un ensayo de
tracción indirecta
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
SUSCEPTIBILIDAD DE LAS MEZCLAS CON ASFALTO
ESPUMADO A LA ACCIÓN DEL AGUA
Debido a los bajos contenidos de ligante y los altos
volúmenes de vacíos que contienen, estas mezclas resultan muy
susceptibles a la acción del agua
La susceptibilidad al agua es inversamente proporcional al
grado de curado que ha alcanzado la mezcla en el momento de
la exposición
Consecuentemente, es necesario proteger las mezclas de la
acción del agua durante su período inicial de vida o simular en
el laboratorio unas condiciones de exposición consecuentes con
las de la obra
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Influencia del grado de saturación de las probetas sobre la
resistencia a tracción indirecta (Campagnoli & Ríos, 2000)
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Sigue leyes de comportamiento similares a las que
presentan las estabilizaciones con emulsión asfáltica, es
decir, depende del período de curado, de la rata de carga,
del nivel de esfuerzo y de la temperatura
El módulo final se obtiene en un plazo menor que en el
caso de estabilizaciones con emulsión, debido al menor
contenido de agua de la mezcla
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON ASFALTO ESPUMADO, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON ASFALTO ESPUMADO, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico
La tendencia de evolución del módulo con el contenido deasfalto es similar a la que presenta la resistencia de la mezcla
Valores de resistencia a la tracción indirecta y de módulo dinámico para
mezclas del área de Bogotá (Santamaría, 2000)
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
REDUCCIÓN DEL MÓDULO DINÁMICO A CAUSA
DE LA APLICACIÓN DE CARGAS (Long, 2001)
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS CON ASFALTO ESPUMADO, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico
Vida efectiva de fatiga
Se conoce como tal, el número necesario de repeticiones para
reducir el módulo de la mezcla hasta 400 MPa
Al alcanzar dicho valor, se considera que la estabilización se
empieza a comportar como un material granular
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Deformación permanente
La mayor parte de la deformación se produce con las
aplicaciones iniciales de carga
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Deformación permanente
REPETICIONES DE CARGA ADMISIBLES EN FUNCIÓN DE
LA MAGNITUD DE LA CARGA APLICADA Y DEL NIVEL DE
DEFORMACIÓN (Long, 2001)
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
RESUTADOS DE UN ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICAS
DE ESTABILIZACIÓN CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
RESUTADOS DE UN ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICAS
DE ESTABILIZACIÓN CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Análisis de los resultados de la estabilización del
material arcilloso
Material solo
—En condición seca, el empleo de emulsión da lugar a
resistencias aceptables, en tanto que al emplear
asfalto espumado se requiere la incorporación de
activantes
—Todas las mezclas pìerden resistencia después de
inmersión en agua
RESUTADOS DE UN ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICAS
DE ESTABILIZACIÓN CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Análisis de los resultados de la estabilización del
material arcilloso
Material + 2 % de cal
—Todas las mezclas dan resultados satisfactorios, siendo
mayores las resistencias en el caso de la emulsión
Material + 2 % de cemento
—Las resistencia en seco son satisfactorias (aunque
menores que en el caso de la cal), pero las
resistencias conservadas son bajas
RESUTADOS DE UN ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICAS
DE ESTABILIZACIÓN CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
RESUTADOS DE UN ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICAS
DE ESTABILIZACIÓN CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
RESUTADOS DE UN ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICAS
DE ESTABILIZACIÓN CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO
Análisis de los resultados de la estabilización del material
sílico calcáreo
—La emulsión da lugar a una mezcla con resistencia
adecuada, tanto en condición seca como en condición húmeda
—La mezcla con asfalto espumado sin activante no presenta
ninguna resistencia, debido a problemas de adherencia entre el
asfalto y el agregado
—La incorporación de activantes mejora el comportamiento
de las mezclas con asfalto espumado
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
COMPARACIÓN ENTRE LAS TÉCNICAS DE ESTABILIZACIÓN
CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO
BASES Y SUBBASES
COMBINACIÓN DE
ESTABILIZANTES
COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
El propósito general de la combinación de
estabilizantes es realizar un tratamiento previo del
suelo para modificar algunas de sus características,
antes de aplicar el estabilizante dominante
La ventaja del procedimiento es que uno de los
estabilizantes compensa la falta de efectividad del otro
en el tratamiento de una característica particular del
suelo
Normalmente, la dosificación del producto que se
aplica primero es menor que la del segundo
Generalidades
COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
Las combinaciones de estabilizantes más empleadas
son:
—Cal – Cemento
—Cal – Asfalto emulsionado o espumado
—Cemento – Asfalto emulsionado o espumado
TIPOS DE COMBINACIONES DE ESTABILIZANTES
COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
SELECCIÓN DE COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
(adaptado de FHWA-IP-80-2)
El cemento no se puede mezclar exitosamente con finos muy
plásticos
Al realizar un tratamiento mixto de cal y cemento, cada
conglomerante cumple una misión:
—La cal, que se agrega primero, flocula los finos con una
reacción rápida de intercambio iónico, disminuyendo la
plasticidad del suelo y mejorando la trabajabilidad y el
mezclado. Así mismo, reduce la humedad
— El cemento produce un rápido incremento de resistencia
mecánica en el suelo
COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
COMBINACIÓN CAL - CEMENTO
Se suele aplicar primero entre 1 % y 3 % de cal y
luego la cantidad requerida de cemento, según el tipo de
suelo
El diseño de la mezcla se realiza por métodos
aplicables al estabilizante dominante, en este caso los de
compresión inconfinada y humedecimiento y secado
COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
COMBINACIÓN CAL - CEMENTO
COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
Efecto de la combinación de cal y cemento sobre una arcilla
de Irbid (Jordania)
EFECTO DE LA CAL SOBRE LA RESISTENCIA EFECTO DE LA CAL COMO PRE-TRATAMIENTO
El curado es un factor clave en el desarrollo de la
resistencia de las estabilizaciones con productos asfálticos y
su velocidad se ve favorecida con el uso previo de cal o
cemento
El tratamiento previo del suelo con cal o cemento hace que
la estabilización con el producto asfáltico sea más resistente
a la humedad y presente módulos mayores que estabilizando
solamente con el producto asfáltico
Al emplear cemento, se recomienda que su proporción
respecto del asfalto residual no sea mayor de 1:5 para evitar
la fragilidad de la mezcla
COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
COMBINACIÓN CAL O CEMENTO CON ASFALTO
EMULSIONADO O ESPUMADO
COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
RESULTADOS DE ENSAYOS DE INMERSIÓN COMPRESIÓN AL ESTABILIZAR
UN MATERIAL ARCILLOSO CON CAL O CEMENTO + ASFALTO ESPUMADO
(PASA TAMIZ # 200 = 15.2 %, IP = 14.5 %)
BASES Y SUBBASES
OTROS TIPOS DE BASES
BASES Y SUBBASES
Además de las bases de tipo convencional, se han
desarrollado otras con el propósito de solucionar
problemas específicos de los pavimentos:
Bases permeables y bases de concreto pobre, con las
cuales se combate el problema de la erosión del soporte
de los pavimentos rígidos
Bases elaboradas con mezclas asfálticas de alto
módulo, desarrolladas para ayudar a combatir el
ahuellamiento en los pavimentos asfálticos (VER
MÓDULO 9)
BASES Y SUBBASES
BASE PERMEABLE
BASE PERMEABLE
Capa que se coloca generalmente bajo las losas de un
pavimento rígido, constituida por un material filtrante de
manera que, con ayuda de una pendiente transversal
adecuada y unas correctas instalaciones de salida, drena
el agua que se infiltra desde la superficie del pavimento
Esta capa puede ser granular o tratada con ligantes
hidrocarbonados o con cemento. La finalidad primaria de
la estabilización (con cemento asfáltico o cemento
Pórtland) es brindar estabilidad a la capa durante la etapa
constructiva
BASE PERMEABLE
El remate de la base permeable puede ocurrir:
Contra un subdrén longitudinal
Contra el talud lateral hacia el exterior (no es recomendable,
porque se pueden producir contaminaciones en el talud
durante las operaciones de construcción y mantenimiento)
BASE PERMEABLE
BASE PERMEABLE GRANULAR
Su estabilidad se logra a través de la trabazón de
agregados
Se exige que el material tenga 100% de partículas
trituradas mecánicamente
El desgaste Los Ángeles no puede exceder de 45 %
Las pérdidas en el ensayo de solidez no pueden
exceder de 12 % (sulfato de sodio) o de 18 % (sulfato
de magnesio)
BASE PERMEABLE
BASE PERMEABLE GRANULAR
GRANULOMETRÍAS USUALES
Nota -Se recomienda que Cu > 4 para garantizar la estabilidad de la base
BASE PERMEABLE
BASE PERMEABLE ESTABILIZADA CON CEMENTO
ASFÁLTICO
Se recomienda el uso de un asfalto de grado AC-40 en
proporción de 2 a 2 ½ % en peso
GRANULOMETRÍAS USUALES
BASE PERMEABLE
BASE PERMEABLE ESTABILIZADA CON CEMENTO
PORTLAND
La cantidad de cemento varía entre 120 y 150 kg/m3
La cantidad de agua debe ajustarse para controlar la
segregación
GRANULOMETRÍAS USUALES
X = % indicado por el constructor
BASES Y SUBBASES
BASE DE
CONCRETO POBRE
BASE DE CONCRETO POBRE
DEFINICIÓN
Una base de concreto pobre se compone de
agregados y cemento uniformemente combinados y
mezclados con agua. Los agregados son de calidad
marginal (característicos de subbase) y la cantidad de
cemento en la mezcla es reducida
El concreto pobre se utiliza como subbase de
pavimentos rígidos
El material es más rígido y más resistente a la
erosión que una subbase estabilizada con cemento
BASE DE CONCRETO POBRE
Agregado pétreo
El agregado puede provenir de trituración de roca,
piedra o grava o ser de tipo natural
Sus partículas deben ser duras y libres de polvo,
materia orgánica y otras sustancias objetables
La fracción gruesa debe carecer de excesos de
partículas aplanadas (relación ancho/espesor > 5) y de
partículas alargadas (relación longitud/ancho > 5)
El equivalente de arena debe ser superior a 20
MATERIALES
BASE DE CONCRETO POBRE
MATERIALES
Agregado pétreo
BASE DE CONCRETO POBRE
MATERIALES
Cemento
Debe ser el tipo I (norma ASTM C 150)
Agua
Debe ser limpia y estar libre de aceite, sal, ácidos, álcalis,
materia orgánica, azúcar y cualquier otro elemento que pueda
ser perjudicial para la mezcla. Agua que sea calificada como
potable se puede emplear sin necesidad de realizar ensayos de
comprobación
Aditivos
Pueden ser de tipo puzolánico (ASTM C 618), inclusores de
aire (ASTM C 620) y reducidores de agua (ASTM C 494, Tipo
A -reducidor- ó Tipo D -reducidor y retardante-)
BASE DE CONCRETO POBRE
DISEÑO DE LA MEZCLA
El concreto pobre se diseña como una mezcla de concreto
convencional, pero con las siguientes limitaciones de resistencia:
—Resistencia mínima a compresión a 7 días : 500 psi
—Resistencia mínima a compresión a 28 días : 750 psi
—Resistencia máxima a compresión a 28 días: 1,200 psi
La limitación de resistencia máxima tiene por objeto reducir la
posibilidad de fisuración refleja en la superficie del pavimento
Se puede obviar la limitación de resistencia máxima, si en la
capa de concreto pobre se construyen juntas con el mismo patrón
de las juntas del pavimento
BASE DE CONCRETO POBRE
DISEÑO DE LA MEZCLA
El asentamiento de la mezcla (ASTM C 143) debe ser del
orden de 50 mm
La cantidad mínima de material cementante (cemento o
cemento + ceniza volante) es de 120 kg/m3
Si el pavimento se construye en una zona sometida a heladas,
la mezcla deberá presentar pérdidas no mayores de 14 % en el
ensayo de congelamiento y deshielo (ASTM D 560) y una
cantidad de aire incluido entre 6% y 10% (ASTM C 231 si el
agregado grueso proviene de grava o piedra ó ASTM C 173
para escoria y otros agregados gruesos porosos
BASE DE CONCRETO POBRE
Relación entre las resistencias a compresión y flexión
para mezclas de concreto pobre (Packard, 1981)